基于减阻与耗散理论的聚合物材料换热器及其传热元件的优化设计理论与实验研究

项目名称： 基于减阻与耗散理论的聚合物材料换热器及其传热元件的优化设计理论与实验研究

项目编号： No.51376069

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 能源与动力工程

项目作者： 刘志春

作者单位： 华中科技大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 聚合物材料换热器具有重量轻、价格低、制作安装方便、高抗腐蚀性及抗污垢等优点，但由于其自身的导热系数比较低，致使总传热性能不高，故实际应用受到限制。本项目将理论和实验相结合研制高效聚合物材料换热器，主要研究内容包括：1.对微结构减阻传热管内流体的流动和换热进行研究，揭示其与流体减阻和传热之间的关系；2. 发展聚合物表面纳米涂层的实现工艺，并研究其对流动和传热性能的影响；3.采用Monte Carlo方法研究高导热填充复合聚合物的热量传递规律；4.利用不同的热量传递优化理论构造能同时表征高分子聚合物材料换热管的换热强度和流动性能的目标函数，结合优化算法，发展相应的异型传热管以及换热器整体的优化设计理论和方法;5.建立单管的流动和传热性能实验平台，利用PIV测试优化设计的传热管内的流场结构分布，并对流体流动和传热性能进行实验研究; 6.设计并制作聚合物换热器，对其传热与流动性能进行实验研究。

中文关键词： 导热高分子材料；传热强化；优化设计；分子动力学模拟；换热器

英文摘要： Polymer materials heat exchanger has many advantages , such as light weight, low price, production and easy installation and high corrosion resistance and resistance to fauling etc,but because of its low thermal conductivity, the total heat transfer perf

英文关键词： Thermal conducting polymers；Heat transfer enhancement；Optimization design；Molecular dynamics simulation；Heat exchanger